Redis 哈希Hash底层数据结构

1. Redis 底层数据结构

Redis数据库就像是一个哈希表,首先对key进行哈希运算得到哈希值再取模得到一个下标,每个元素是一个节点,节点之间形成链表。这感觉有点像Java中的HashMap。

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

不同的数据类型的实现方式是不一样的,可以通过object encoding命令查看底层真正的数据存储结构

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

同一种类型在不同的条件下所采用的数据结构也不一样,例如:

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

Redis是键值对形式的数据库,key可以是任意值(PS:最终都会转成string),value有多种数据类型

详见:https://redis.io/docs/manual/data-types/data-types-tutorial/

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

至此,已经很清楚,hash底层的结构是 ziplist 和 hashtable

那么,什么时候会从ziplist转成hashtable呢?这个在redis.conf中有相关的配置,如下:

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

默认情况下:

  1. 当ziplist中entry的数量超过512的时候,会转成hashtable
  2. 单个元素的值超过64字节的时候,会转成hashtable

2. hashtable

在Redis中hashtable就是字典dict

通过源码,可以看到dict是这样定义的:

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

3. redisDb 与 redisObject

通过源码得知,redisDb代表redis数据库,redisObject代表存到数据库中的数据

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

字典dict的结构前面已经看过了,于是整个数据库的结构大概就是下面这个样子:

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

4. ziplist

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

ziplist是一种特殊编码的双链表,被设计成非常节省内存。它存储字符串和整型值,其中整数被编码为实际整数,而不是一系列字符。它允许在O(1)时间内在列表的任意一边进行push和pop操作。但是,由于每个操作都需要重新分配ziplist所使用的内存,因此实际的复杂性与ziplist所使用的内存量有关。

ziplist的大体布局如下:

<zlbytes> <zltail> <zllen> <entry> <entry> ... <entry> <zlend>

<uint32_t zlbytes>: 一个无符号整数,用于保存ziplist占用的字节数,包括zlbytes字段本身的四个字节。需要存储这个值,以便能够调整整个结构的大小,而不需要首先遍历它。
<uint32_t zltail> : 列表中最后一个条目的偏移量。
<uint16_t zllen>  : 条目的数量。当有超过2^16-2个条目时,这个值被设置为2^16-1,我们需要遍历整个列表来知道它包含多少项。
<uint8_t zlend> : 一个特殊的条目,表示 ziplist 的结尾

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

5. linkedlist

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

linkedlist是一个双向链表

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

6. quicklist

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

quicklistNode是一个32字节的结构体,描述快表的ziplist。

quicklist = linkedlist + ziplist

《Redis 哈希Hash底层数据结构》

7. 参考

http://redisbook.com/index.html

http://blog.itpub.net/70000430/viewspace-2787985/

https://www.cnblogs.com/reecelin/p/13358432.html

https://juejin.cn/post/6844904008591605767

    原文作者:废物大师兄
    原文地址: https://www.cnblogs.com/cjsblog/p/16526256.html
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